Cos’è il Fenomeno del Criosollevamento?

Il Criosollevamento (in inglese Frost Heaving) è un fenomeno naturale per il quale, in condizioni di gelo, il terreno si gonfia per via del ghiaccio penetrato in esso.

Il ghiaccio cresce verso l’alto: la crescita dei suoi cristalli è trattenuta dal terreno ma ciò non è sufficiente a contrastare la formazione di lenti all’interno dello stesso.

I cristalli di ghiaccio si legano quindi al terreno formando un unico blocco solido che infine lo solleva.

 Normalmente la forza aumenta al diminuire della temperatura.

Questo pericoloso processo porta al danneggiamento di strade ed edifici, con vari gradi in base al tipo di terreno e al suo contenuto di umidità.

I ricercatori più importanti come Konrad, Morgenstern e Penner hanno studiato il sollevamento del gelo utilizzando diversi metodi di test di laboratorio, per analizzare il fenomeno da vicino.

Nel tempo, alcuni dei più importanti centri di ricerca di tutto il mondo, hanno voluto proporre metodi di test standardizzati per i laboratori.

Ciò per guidare questi ultimi nell’analizzare al meglio le caratteristiche del criosollevamento.

I maggiori punti di riferimento sono:

  • TRRL (Transport and Road Research Laboratory) nel Regno Unito
  • ASTM International (American Society for Testing and Materials) negli Stati Uniti (ASTM D5918 )
  • JGS (Japan Geotechnical Society ) in Giappone (JGS 0172)

 

Come è Possibile Simulare il Criosollevamento?

Prevenire il Criosollevamento è estremamente importante ma per nulla semplice.

Un’importante cliente ci ha svelato la difficoltà nell’eseguire questo tipo di test e l’indisponibilità sul mercato di un’apparecchiatura che potesse verificare il fenomeno concretamente.

Per questo, in FDM, abbiamo sviluppato una macchina personalizzata in grado di eseguire automaticamente i relativi test del criosollevamento, simulando condizioni ambientali reali.

La Camera di Test SRU (FHU812) è stata sviluppata secondo lo standard britannico BS 812-214.

Essa è composta da due diversi ambienti: uno a temperatura controllata e uno in cui sono contenuti tutti i componenti di alimentazione e controllo per il funzionamento della macchina.

L’ambiente a temperatura controllata è diviso in un due contenitori, entrambi indipendenti l’uno dall'altro.

  1. Contenitore acqua: posizionato in basso e contenente acqua mantenuta a 4°C
  2. Contenitore aria: posizionato in alto e contenente aria refrigerata a -17°C

Tra i due contenitori c’è una culla intermedia e un sostegno di legno che include i campioni da testare.

La camera viene inoltre fornita con un telaio di riferimento e 9 barre di ottone.

Le 9 barre sono corrispondenti ai 9 provini che, ghiacciando per capillarità, fanno salire le barre di ottone.

 

Test-criosollevamento
fig1. Composizione Camera di Prova per Criosollevamento FHU812

 

Come Funziona la Macchina SRU

Essa è esattamente una simulazione del fenomeno reale, imita quindi il congelamento del suolo.

L’acqua proveniente dall’ambiente a temperatura controllata si alza e si congela alzando le barre.

Il responsabile del test può così misurare il sollevamento di ciascun campione semplicemente misurando il sollevamento delle barre.

La macchina è dotata di un touch screen che automatizza il test il più possibile.

L’utente deve caricare la camera con i campioni, installare il telaio di riferimento, inserire le aste di ottone e quindi avviare il test con un pulsante sul touch screen.

La macchina si prenderà cura del resto avvisando l’utente ogni volta che è necessario prendere la misura del sollevamento.

Alla fine del test è possibile rimuovere la chiave USB e scaricare su un PC tutti i dati registrati delle undici sonde installate nel volume del test.

 

Scarica le Specifiche Tecniche di questa Camera di Prova

Facilitiamo i tuoi Test e produciamo macchine personalizzate

In FDM siamo alla continua ricerca di soluzioni per migliorare i test ambientali in modo da agevolare i ricercatori scientifici con macchinari efficienti, affidabili e soprattutto personalizzati per ogni tipo di impiego.

Con questo progetto specifico, siamo riusciti ad aiutare un ricercatore che aveva bisogno di semplificare il suo processo di test.

Lo stesso ci ha rivelato che i risultati sono stati ottimali.

La SRU ha accelerato i processi di studio del nostro cliente del 60% rispetto ai suoi metodi precedenti e gli ha permesso di ottenere dei valori più affidabili.

In FDM teniamo ai bisogni di ogni cliente, ascoltiamo tutte le richieste e cerchiamo di rispettare tutti i tuoi requisiti di test, anche che si tratti di una singola macchina customizzata.

 

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